[发明专利]一种传动轴花键全齿面磨削残余应力的模拟方法

权利要求书

1.一种传动轴花键全齿面磨削残余应力的模拟方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤S1：准备通用磨削的残余应力分析或测试结果。

步骤S2：根据齿面实际磨削加工的形式，确定传动轴花键齿面上任意一点处在磨削过程中被磨削的方向矢量v′_gr(即磨削过程中砂轮上正在参与磨削的砂粒与被加工表面间的相对运动速度矢量)，并结合该点齿面法矢n′_gr建立花键磨削加工的局部坐标系Σ′_gr{O′_gr；x′_gr,y′_gr,z′_gr}。

步骤S3：遵照x_gr与x′_gr重合，y_gr与y′_gr重合，z_gr与z′_gr重合的规则，对于花键齿上任意一点，将通用磨削分析得到的残余应力张量结果Φ_gr通过坐标变换原理转换到花键全局坐标系Σ_g{O_g；x_g,y_g,z_g}下表达，最终得到全齿面单元节点的残余应力张量。

2.根据权利要求1所述的一种传动轴花键全齿面磨削残余应力的模拟方法，其特征在于：所述步骤S1中，通用磨削的残余应力张量表达的正交坐标系Σ_gr{O_gr；x_gr,y_gr,z_gr}应当由与磨削方向矢量v_gr和工件被加工表面法矢n_gr决定。

3.根据权利要求1所述的一种传动轴花键全齿面磨削残余应力的模拟方法，其特征在于：所述步骤S2中所建立的花键磨削加工的局部正交坐标系Σ′_gr，令其原点O′_gr与被磨削点A重合，x′_gr轴与磨削方向v′_gr一致，z′_gr轴与被磨削表面过A点的切平面法矢n′_gr方向一致，并指向齿面外侧，y′_gr轴可由x′_gr和z′_gr的方向确定。

4.根据权利要求1所述的一种传动轴花键全齿面磨削残余应力的模拟方法，其特征在于：所述步骤S3中，若遵照x_gr与x′_gr重合，y_gr与y′_gr重合，z_gr与z′_gr重合的规则，则花键齿面任意点处磨削残余应力张量Φ_g与Φ_gr之间的坐标变换表达式为：

Ф_g＝T^-1Ф_gr(T^-1)^T

其中：为坐标转换矩阵；(l₁,m₁,n₁)，(l₂,m₂,n₂)和(l₃,m₃,n₃)为局部坐标系Σ′_gr的坐标轴x′_gr、y′_gr和z′_gr在全局坐标系Σ_g中的表达。